論文の概要: Unitary preparation of many body Chern insulators: Adiabatic bulk boundary correspondence

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2005.01455v3
• Date: Sun, 13 Sep 2020 14:07:29 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-21 05:25:02.195472
• Title: Unitary preparation of many body Chern insulators: Adiabatic bulk boundary correspondence
• Title（参考訳）: 多体チャーン絶縁体の単元化:断熱バルク境界対応
• Authors: Souvik Bandyopadhyay and Amit Dutta
• Abstract要約: 平衡外多体チャーン絶縁体(CI)と関連するバルクバウンダリ対応を一元的に作成する。 非線形ランプは, トポロジカルな状態に近づく際に, より効率的に機能することを示す。 また、半周期境界条件下でシステムの進化した状態のエッジ電流も計算する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 14.4034719868008
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We approach the long-standing problem of preparing an out-of-equilibrium many-body Chern insulator (CI) and associated bulk-boundary correspondence unitarily. Herein, this is addressed by constructing a dynamical many-body Chern invariant exploiting the property of the bulk macroscopic electric polarisation (Resta polarisation) of the CI. This Chern invariant defined from observable correlations is also established to topologically classify many body Chern states in equilibrium. The non-equilibrium behavior of the invariant is probed by ramping the paradigmatic Haldane model of graphene from its trivial to the topological phase. We show that a non-linear ramp may work more efficiently in approaching the topological state, thereby establishing the existence of an optimal topological state preparation. Furthermore, to ensure the near adiabatic dynamics across the quantum critical point, we propose a novel counter-diabatic scheme. The topological nature of the prepared state is firmly established by observing an emerging $U(1)$ topological charge. We also compute the edge current in the time evolved state of the system under a semi-periodic boundary condition and clearly establish an adiabatic bulk-boundary correspondence which firmly ensconces the validity of the many-body invariant.
• Abstract（参考訳）: 平衡多体チャーン絶縁体(ci)とそれに伴うバルク・バウンダリー対応を一元的に作成する長期問題にアプローチする。 ここで、これはciのバルク巨視的電偏光(resta polarization)の性質を利用した動的多体チャーン不変量を構築することで解決される。 可観測相関から定義されるこのチャーン不変量は、位相的に多くのチャーン状態を平衡で分類するためにも確立される。 不変量の非平衡挙動は、グラフェンのパラダイム的ハルデンモデル(英語版)を自明な状態からトポロジカル相へと傾斜させることによって探索される。 本研究では, 非線形ランプがより効率的にトポロジカルな状態に近づき, 最適なトポロジカルな状態の準備ができることを示す。 さらに,量子臨界点を横断する近接断熱力学を保証するために,新しい逆断熱スキームを提案する。 準備状態の位相的性質は、出現する$U(1)$トポロジカル電荷を観測することによって確実に確立される。 また,半周期境界条件下での系の時間発展状態におけるエッジ電流を計算し,多体不変量の有効性を確証する断熱バルク・バウンダリー対応を確立した。

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